Hydraulic dredgers(Hopper dredger) are the most important piece of equipment in the entire harbor engineering field, and most suitable for the removal of sand and weakly consloidated sediment such as silt. In maintenance dredging, specially confined harbor or congested passage area, Hopper dredger is user most popularly because less obstruction and danger to navigation than other mostly stationary dredgers. Investigation of the physical behave of dredged material disposal in coastal water from the Hopper dredger includes estimations of pattern as well as thickness of material on the bottom. Calculation based on vertical settling and horizontal advection of single particles ignore the effects of bulk properties of the disposed marterial, vertical and horizontal diffusion. and material dilution due to the entrainment of ambient water during descent. This paper focuses on the analysis of dredging and dumping characteristics and the spatial and temporal changes in the dumping fields for the water column and bottom at a hypothetically confined coastal water. This model accounts the behavior of material after release from the hopper dredger. It is shown that the model describes the qualitative feature of prototype dumping process and its response.
해수와 퇴적물, 그리고 생물체내의 유기주석화합물의 농도는 양식장이 밀집되어 있으며 선박의 출입과 정박이 잦고 해수교환이 원활치 못한 내만쪽 정점이 ($K-1{\sim}K-6, K-18)$ 외해쪽 정점에 ($K-8{\sim}K-10$) 비해 유기주석화합물의 농도가 높았다. 퇴적물의 조성에 있어 모래와 mud가 섞여있는 수로쪽 정점들에 비해 mud가 우세 한 내만의 정점에서는, mud에 강하게 흡착하는 TBT의 특성에 의해 TBT의 잔류농도가 내만에서 높게 나타났다. 유기주석화합물은 퇴적물에서 뚜렷한 계절적인 변화를 보였다 퇴적물 중 TBT의 농도가 7월 중 가장 높게 즉정된 현상은 봄철 증식이후 퇴적층 표면에 침강한 식물성 플랑크톤의 사체로 이루어진 입자물질의 공급으로 인한 유입량의 증가가 하나의 요인으로 생각된다. 퇴적층에 가까운 저층수의 해양환경요인 중에 7월에 수온과 용존산소값이 산화에 불리한 저온과 낮은 용존산소, 높은 화학적 산소요구량도 이와 같이 축적된 TBT를 보존시키는데 유리한 환경을 제공한 것으로 추정된다. 생물농축인자로 본 굴과 바지락의 주변 해수로부터의 농축 정도는 퇴적물내에 서식하는 바지락이 약 $20\%$ 정도 높게 나타났다. TBT 유기주석화합물의 참굴과 바지락에 대한 계절적인 변화는 광양만에서 이들의 산란시기와 일치한다. 즉, 방란$\cdot$ 상정이 생물 체내 유기주석화합물의 제거 기작의 하나의 요인으로 작용한 것으로 보인다. 방란이 일어나기 직전인 4월에 TBT의 농도가 2월에 비해 $50\%$ 이상 증가하였다가, 방란, 방정이 끝난 후 7월에 4월 평균치의 $25\%$ 이하로 감소하였다는 사실이 이와 같은 생물의 체외 방출기작이 작용했음을 말해 준다 TBT/DBT 농도비는 해수<생물<퇴적물 순으로 증가하여 해수에서 가장 활발한 분해작용이 일어나고 있음을 알 수 있고, 생물은 그 다음 순서로 분해작용을 하며, 퇴적물내에서는 TBT의 분해가 가장 저조하게 일어나고 있음을 알 수 있었다 해수와 퇴적물에서 관찰된 계절별 분배계수 ($K_d$)의 변화는 7월에 분배계수가 증가된 양상을 보여, 해수 중TBT가 퇴적층으로 효과적으로 제거되고 있음을 보여 주었다. 따라서, 봄철 이후 해수중 유기주석화합물이 입자물질의 표면에 흡착되거나 생물 체내에 방란 방정과 같은 기작을 통해 퇴적층으로 유입되고 있으며, 비교적 안정된 퇴적환경에서 해수나 생물체내에 비해 분해가 활발하지 않아 잘 보존되고 있음을 알 수 있었다. 이러한 현상은 해수 중 생물뿐 아니라, 저질에 살고 있는 생물들이 여름철에 퇴적층 표면에 농축된 유기주석화합물의 악영향을 가장 크게 받게 될 것으로 보인다.
We analyzed cyanobacterial community including akinete, resting cell, and benthic cyanobacteria in sediment of Bukhan, Namhan-River, Paldang-Lake, and Kyeongan-Stream and compared the physicochemical factors for water and pore water. We also performed cyanobacteria growth potential test through incubating sediment. As a result of physicochemical analysis, the concentrations of nutrients were similar for each depth of Bukhan-River. For Namhan-River and Lake Paldang sites, the concentrations of TP and DTN in bottom and deep water had higher levels. DTN in water body composed of NO3-N(73%) while DTN in pore water composed of NH3-N(77.8%). Benthic cyanobacteria in the sediment such as Oscillatoria tenuis, O. limosa, Phormidium tenue, Pseudanabaena limnetica, and Lyngbya sp. were dominant (between 0.0∼243.3×103 cells/g, w/w). Cell densities of cyanobacteria in sediment depth of 0∼2 cm in most sites were higher compared to those in other depths. The cell density of cyanobacteria in sediment correlated with pH, conductivity, BOD5, TP, DTP, and chl. a. Increased phytoplankton and organic matters were found to be able to inhibit the growth of benthic cyanobacteria. Results of cyanobacteria growth potential test after incubating sediment revealed that harmful cyanobacteria (Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis, and Oscillatoria) appeared at 7 days post culturing. Base on these results, the methods used in this study are considered to be able to determine the appearance of harmful cyanobacteria.
추천천 하구 근처에 홍수퇴적물 분포 패턴을 분석하기 위해, 측면주사소나(side scan sonar) 이미지와 해저퇴적물의 특성을 수심 50 m 이하 연안지역에서 조사하였다. 소나 이미지 분석을 바탕으로 연구 지역의 해저는 기반암, 모래질펄, 홍수퇴적물 분포지역, 3개 지역으로 구분된다. 각 지역의 측면주사소사 이미지의 색상은 아주 검은 색, 비교적 밝은색, 그리고 암회색으로 표시된다. 해저퇴적물은 암회색 지역에서 자갈 33.73%, 모래 62.88%, 실트 3.37%, 점토 0.02%이고, 모래질 펄 지역에서 모래 10.31%, 실트 56.42%, 점토 33.27%로 분석되었다. 특히 암회색 지역의 퇴적물은 다량의 불에 탄 식물 조각편을 포함하고 있어 주변 연안에서 관찰할 수 있는 퇴적물과는 뚜렷한 차이를 보인다. 홍수퇴적물의 분포 형태는 추천천 하구에서 해양으로 해안선에 수직하게 분포하지 않고, 연안을 따라서 분포되어 있음을 확인할 수 있었다. 결론적으로 연구 지역의 연안류의 흐름이 해저퇴적상의 공간적 분포 형태에 지배적으로 영향을 주었다.
득량만의 20여개 지점에 대한 표층퇴적물 입도분포와 부유물총량을 해수에 의한 부유물이동 및 침전작용으로 해석하였다. 득량만의 표층퇴적물은 대부분 비대칭 단일 모드 입도분포를 보이며 거문고 욕지도간의 내대륙붕에 분포하는 뻘구역의 입도분포와 매우 유사하다. 입도분포자료의 분석에 의하면 득량만의 표층쾨적물은 황애쪽에서 동 진하는 부유이동 세립질퇴적물이 만으로 유입되어 퇴적된 것으로 보인다. 조립질퇴적 물의 함량과 계산에 의해 얻어진 조류의 유속(Lee, 1994)이 서로 유사한 공간적인 분 포를 나타내는 것으로 볼 때, 득량만내의 표층퇴적물은 강한 조류와 얕은 수심으로 인 하여 부유이동 및 침전작용을 거듭하는 것으로 판단된다. 이러한 작용이 퇴적물로 하 여 금 특징적인 비대칭 단일모드 입도분포를 가지게끔 하는 것으로 보인다. 또 이러한 작용은 부유물총량의 분포에도 큰 영향을 미치는 듯하다. 득량만에서 의 평균 부유물 농도는 표저층간의 차이는 하계가 동계에 비해 2배 정도크다. 이것은 득량만에서 하계 에는 수괴의 성층현상이 발달하는데 반해 동계에는 균질한 수괴가 발달하는데 원인이 있는 것으로 판단된다. 부유물질의 양적인 분포와 계절적인 변동특성을 종합해서 볼 때 득량만내의 부유물 총량을 크게 좌우하는 요인은 유속 및 성층변동과 같은 수괴의 물리적인 특성, 수심과 같은 지형적 특성 그리고 부분적으로 육지로부터 의 부유물질 의 공급등이다.
This study investigated the fluid force acting on an artificial reef and the scour pattern at the bottom of the artificial reef in a steady-flow field using the finite difference method (Flow-3D). The structure was tetragonal in shape, like similar objects found in nature. The numerical analysis showed that the hydrodynamic characteristics and incipient scouring pattern matched natural phenomena. The velocity distribution around the tetragon was symmetric and wake occurred inside the tetragon and behind the bottom of the tetragon. The length of the recirculation flow behind the tetragon for each velocity was about 4-5 cm and the magnitude of the recirculation flow inside the tetragon generally increased with the Reynolds' number, although it decreased slightly for Reynolds' numbers from 11,000 to 12,000. In addition, the total fluid force acting on the tetragon increased with the inflow velocity, although the increment was smaller when the velocity exceed 18 cm/sec. The incipient pattern for the scouring of sediment matched the natural phenomenon.
order to investigate physical characteristics and element concentrations of sediments, coastal bottom sediments were collected at 20 stations in the vicinity of Youngkwang Nuclear Power Plant. After air drying of samples in the laboratory. article size distribution was examined by Master sizer (X-350F), radio-activity by HPGe ${\gamma}$-spectrphotometer, and element concentrations by ICP-AES and AAS. According to particle size analysis , sediments are mainly composed of silt fraction weith 23% of sand, 65% of silt and 12% of clay on average. Most sediments are derived from muddy environment that silt dominates with the characteristics of 5.3${\varsigma}$ mean particle size, poorly sorted, very fine skewed and lepto-kurtic. Only two sediments are well sorted with sandy silt owing to wind, winnowing action, tide and current andits complex reactions. Element concentrations in the coastal bottom sediments are relatively high at finer sediment and show significant relationship with grain size. Index of geoaccumulation by heavy metals at every sampling station is classified as practically unpolluted. The radioactivities of the sediments were measured for 15 isotope elements, and 2 elements of K-40 and Cs-137 were detected in most sediments. The K-40 is the natural nuclide and the artificial nuclide of Cs-137 was thought to be derived from the fallout of past nuclear weapon test. The results of correlation coefficient between grain size and radioactivity shows that the activity of Cs-137 significantly increases in finer grain.
This study examined the relationship between the sediment pollution and the occurrence of polychaetes in a heavily polluted saltwater lake, Lake Shihwa on the west coast of Korea, separated from the sea by a dike in 1994. The species composition of polychaete assemblage was compared with that found off the lake in Kyeonggi Bay. Environmental variables investigated both in and off the lake were the grain size distribution, chemical oxygen demand(COD) and metal concentrations (Al, Fe, Mn, V, Co, As, Pb, Cr and Cu) in the sediment. We sampled sediments at 10 stations in the lake and 25 stations in Kyeonggi Bay using a modified van Veen grab. The levels of COD, chromium, and copper in sediments were much higher in Lake Shihwa than in Kyeonggi Bay. Differences in the species composition were found along the pollution gradient. An azoic zone was observed in the most heavily polluted area at the upper reach of the lake and the Polydora ligni zone in the center of the lake. Bottom fauna were diverse in Kyeonggi Bay; however, Heteromastus filiformis predominated in the organically enriched sediment. The density of dominant species differed along the pollution gradient. The highest density or H. filiformis was round at the COD level or around 5.8 mg/g. The COD level in the sediment where P. ligni predominated was tow-fold higher than that where H. filiformis occurred in large numbers. The chromium and copper contents at which P. ligni showed a maximum abundance were 120 mg/kg and 127 mg/kg, respectively. The density of H. filiformis was highest at concentrations of 56 mg/kg chromium and 13 mg/kg copper.
The construction of the coastal structures and reclamation work causes the circulation reduced in the semi-closed inner water area and the unbalanced sediment budget of beach results in an alteration of beach topography. Among the various fluid motions in the nearshore zone water particle motion due to wave and wave-induced currents are the most responsible for sediment movement. Therefore it is needed to predict the effect of the environmental change because of development and so the prediction of wave transformation dose. The purpose of this study is to introduce the relation between waves wave-induced currents and sediment movement. In this study we will show numerical method using energy conservation equation involving reflection diffraction and reflection and the surfzone energy dissipation term due to wave breaking is included in the basic equation. For the wave-induced current the momentum equation was combined with radiation stresses lateral mixing and friction Various information is required in the prediction of wave-induced current depending on the prediction tool. We can predict changes in wave-induced current from the distribution of wave especially near the wave breaking zone. To evaluate these quantities we have to know the local condition of waves mean sea level and so on. The results from the wave field and wave-induced current field deformation models are used as input data of the sediment transport and bottom change model. Numerical model were established by a finite difference method then were applied to the development plan of the eastern Pusan coastal zone Yeonhwa-ri and Daebyun fishing port. We represented the result with 2-D graphics and made comparison between before and after development.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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